Проектор электронный

Рефрактометр Френеля. Действие данного детектора основано на законе Френеля, который гласит, что количество света, отраженного от поверхности раздела двух веществ (жидкости и стекла), пропорционально разности показателей преломления этих веществ и углу падения света на поверхность раздела. Для получения максимальной чувствительности угол отражения должен быть близок к критическому. Основой конструкции рефрактометра Френеля (рис. 8.13) является стеклянная призма 7 с углом при вершине 90°, основание которой является верхней стенкой кювет. Измерительная и сравнительная щелевидные кюветы образованы отверстиями специальной формы в тонкой прокладке из фторопласта, зажатой между основанием призмы 1 и зеркальной пластиной из нержавеющей стали 2 (нижняя стенка кювет), которая одновременно является теплообменником. Проектор 3 вырабатывает два параллельных пучка света, которые сфокусированы на поверхности раздела стекла и жидкости в рабочей и сравнительной кюветах 4. Световой поток в кюветах проходит через тонкий слой жидкости и отражается от пластины 2. Отраженный свет фокусируется линзами 5 на измерительное и сравнительное фотосопротивления 6. Разностный сигнал усиливается электронным усилителем. [c.154]

Электронный микроскоп состоит из электронной пушки — источника быстрых электронов и системы электромагнитных линз, обеспечивающих две или три степени увеличения (объектив, промежуточная линза и проектор). Источник электронов, представляющий собой вольфрамовую нить, дает пучок электронов, фокусирующийся магнитной линзой-конденсором в практически параллельный пучок, который падает на объект. Схематически путь электронного луча в электронном микроскопе показан на рис. 91. [c.155]

Франка и Кондона 327 Проводимость ионная 430, 448 и 4-Проектор электронный 112 и д., ЗК Прозрачности.коэффициент 46 Прокаливание катода 171, 176 Промывка вакуумных материалов Ш Протягивания способ 158 и д. Прочность керна 144 и д. [c.507]

С помощью проектора (25) построить конфигурационную функцию состояния для системы трех электронов, отвечающую электронной конфигурации (ф1)Чф2)Чфз) собственным значениям а) 8 =8 = 1/2, 6)8 = 212,5,= 1/2. [c.268]

По данным [88], адсорбция кислорода на различных металлах протекает так быстро, что кинетику процесса не удается измерить это указывает на очень малую энергию активации адсорбции. После быстрой адсорбции начинается медленное поглощение кислорода решеткой металла. Для никеля, меди и некоторых других металлов это поглощение сопровождается образованием окислов, для благородных металлов (платина, серебро) медленный процесс поглощения приводит к растворению кислорода в приповерхностных слоях. В электронном и ионном проекторах [90] обнаружена слабосвязанная (молекулярная) форма кислорода а платине (теплота адсорбции 42 кДж/моль, ли 10 ккал/моль). Методом термодесорбции 91] также установлена молекулярная форма адсорбированного кислорода, но на отдельных гранях монокристалла образуются и атомарный и молекулярный ионы кислорода (0 и О2). [c.37]

В течение многих лет теоретическое рассмотрение этих каталитических реакций отставало от практики, а практика в свою очередь мало помогала теории. Изменение наступило, когда Лэнгмюр предположил [5], что промежуточными веществами в этих реакциях являются поверхностные соединения, образованные путем хемосорбции реагирующих веществ в виде ионов, радикалов или атомов на поверхности твердого тела. Точная идентификация этих промежуточных веществ оказалась затруднительной во всех случаях, и во многих гетерогенных реакциях скорость-определяющая стадия не была точно установлена. Здесь оказали помощь количественные исследования величины, скорости и энергий хемосорбции газов, а также измерения дипольного момента адсорбированного слоя (определяемого по изменению работы выхода) или измерение его электропроводности. Совсем недавно исследование ИК-спектров позволило установить тип связи в адсорбированных молекулах, тогда как методы электронного проектора и электронной микроскопии помогли в определении положения адсорбированных молекул относительно граней и ребер кристаллических решеток. Отсутствие ясности в вопросе о механизмах реакций не дает возможности количественно объяснить каталитическую активность даже чистых твердых тел, хотя имеется много обнадеживающих подходов к решению этой проблемы пройдет некоторое время, прежде чем удастся полностью понять поведение сложных поверхностей промышленных катализаторов. [c.19]

Робертс показал, что очень чистые поверхности тугоплавких металлов можно получить, нагревая в вакууме электрическим током проволоку из данного металла для испарения поверхностных слоев и всех загрязнений, за исключением наиболее прочно удерживаемых. Так, например, в случае вольфрама окисел ШОз испаряется при температурах выше 1200°, а поверхностный слой атомов кислорода — выше 2000° ири температурах иа несколько сот градусов выше легко удаляется кислород, растворенный внутри. Можно удалить даже кремний. Такая обработка методом вспышек приводит к образованию поликристаллической поверхности, экспонирующей множество кристаллических плоскостей, среди которых могут преобладать плоскости (100), (110) и (111). Было проведено много исследований но хемосорбции на поверхностях вольфрама, тантала и родственных металлов, приготовленных этим методом, причем последний используется также для очистки вольфрамового острия в опытах с электронным проектором. [c.183]

И важнейших результатов, полученных методами флэш-десорбции, электронного и ионного проекторов и ультравысокого вакуума при изучении процессов, протекающих на поверхности гетерогенных катализаторов. [c.6]

Важный шаг на нути к прямому наблюдению поверхностного слоя был сделан Мюллером, который в 1936 г. изобрел электронный проектор [42]. Этот прибор впервые позволил приблизиться к идеалу, подразумевающему возможность детального рассмотрения поверхности в масштабе, близком к области атомных размеров, и следить за быстрыми изменениями в поверхностном слое. Но наиболее важно то, что прибор дает непосредственную информацию о чистоте металлических поверхностей. Электронный проектор уже достаточно подробно описан в одном из выпусков настоящего издания [43]. Здесь же основной задачей является установление сравнительной перспективности различных методов определения поверхностной кинетики. Поэтому рассмотрим только избранные темы , которые относятся непосредственно к наблюдениям адсорбции и к определению свойств адсорбированных слоев. [c.163]

Обзор основ и общих проблем измерения при помощи электронного проектора см. в работе [44]. [c.163]

Рис. 32. Электронный проектор для адсорбционных исследований.

Свойства адсорбированного слоя проявляются только через его влияние на электронную эмиссию. Поэтому при интерпретации наблюдений, сделанных посредством электронного проектора, первостепенную важность приобретает правильное вычисление работы выхода. [c.167]

Существует еще одна трудность, касающаяся учета влияния единичного адсорбированного атома или молекулы на работу выхода поверхности. Концентрация как таковая не поддается непосредственному измерению в электронном проекторе. Например, если при адсорбции работа выхода уменьшается, а в эмиссионной картине преобладает одна из кристаллических областей, то в принципе такая ситуация возможна либо потому, что в этих местах выше концентрация адсорбированного вещества, либо потому, что выше поправка на работу выхода (отнесенная к одному адсорбированному атому), или же вследствие комбинации обоих этих эффектов. Пока еще нет способа количественного разделения этих факторов, и даже качественное различие возможно лишь в немногих частных случаях. [c.172]

Рис. 37. Изображения, полученные в электронном проекторе с вольфрама после адсорбции азота при Т = 300° К.

Хотя картина, получаемая в электронном проекторе, в сущности дает прямую информацию только об относительной эмиссии с различных площадок объекта, при соответствующей постановке эксперимента появляется возможность качественного заключения о поверхностной концентрации. Вообще говоря, такую идентификацию можно провести благодаря использованию преимуществ поверхностной диффузии. Путем испарения с направленного источника на поверхности формируют осадок. Если температуру эмиттера поддерживать достаточно низкой, полученный осадок будет локализован на одной стороне острия. Это показано на рис. 39 для случая, когда струя N2 (при 7 = 300°К) ударяется в вольфрамовый эмиттер с температурой 20°К, теневая сторона при этом остается чистой. Как только поверхность нагреется до 7 40°К, происходит миграция. За перемещением адсорбированного газа в сторону первоначально чистой поверхности можно легко наблюдать. Ввиду того что определенный градиент устанавливается в начале процесса, удается избежать обычных трудностей, связанных с концентрациями подвижных атомов и с поправками на работу выхода. Поэтому рассмотренная методика является одной из лучших для изучения структурной зависимости поверхностных процессов. [c.175]

Рис. 40. Влияние загрязнения на изображение в электронном проекторе [61].

Невозможность прямо связать изменения эмиссии с изменениями поверхностной концентрации не препятствует получению с помощью электронного проектора энергетических параметров. Для случая поверхностной диффузии [57] методика весьма проста. Коэффициент диффузии Ds обычно можно легко определить, наблюдая движение границы. Расстояние Xs, проходимое за время /, выражается как x = Y J для коэффициента диффузии можно написать [c.178]

Имеется еще одна практическая трудность при получении кинетических сведений из наблюдений в электронном проекторе. Изменения в картинах обычно не столь значительны, чтобы можно было уловить разницу в концентрациях меньше чем А0 О,1. Поэтому такие измерения дают не скорости а интегральные измене- [c.180]

Возможности эмиссионной микроскопии полностью раскрываются только при измерении поверхностной диффузии. Однако при осуществлении затенения эмиттера газом возникает целый ряд проблем, связанных с изучением миграции постоянных газов. Необходимо иметь в системе направленный источник газа, а также обеспечить удаление избыточного газа, который не осел на источнике высоковольтной эмиссии. Гомер [44г] нашел весьма остроумное решение, погрузив свой прибор целиком в жидкий гелий. Холодные стенки прибора захватывают любые соударяющиеся с ними молекулы газов, за исключением гелия и водорода. После этого осаждение газа на эмиттере можно осуществить путем активации соответствующего источника (как это обсуждается в разделе IV, Е, 1), вмонтированного в колбу электронного проектора. Но эта методика требует больших количеств жидкого гелия, а наблюдение поверхностных явлений производится через охлаждающую жидкость и поэтому довольно затруднительно. [c.182]

Требования, предъявляемые к аппаратуре для затенения, проще всего удовлетворить [41], если использовать электронный проектор (рис. 42), в котором локализованные области, покрытые любым выбранным для изучения газом, можно легко создать на одной стороне эмиттирующего острия. В колбе (сделанной по типу одного из низкотемпературных ионных проекторов Мюллера) стержень (/), на котором укреплена система эмиттера (острие, поддерживающие проволочки и вводы проводов для определения температуры), смонтирован в сосуде Дьюара и защищен еще двумя концентрическими дьюарами (2 и 5). В этих двух дьюарах на уровне острия эмиттера сделаны сквозные трубчатые отверстия, через которые на эмиттер можно пустить струю газа, идущую из трубки малого диаметра В) от автономно откачиваемой системы обработки газа. Длительность впуска и интенсивность этого пучка регулируются запаивающимся клапаном V). При работе второй дьюар охлаждается жидким водородом, так что молекулы газа, не сконденсировавшиеся на эмиссионной системе, захватываются при соударении со стеклянными стенками. В условиях, когда охладитель в стержне эмиттера (I) подобран так, что температура острия поддерживается ниже температуры, необходимой для начала по- [c.182]

Рис. 42. Электронный проектор для исследования поверхностной диффузии.

В электронном проекторе наблюдают свойства самого адсорбированного слоя. Поэтому метод не связан с осложнениями, возникающими при флэш-десорбции ксенона, и помимо того дает подробную информацию о зависимости взаимодействия от строения. Успешному проведению исследования могут помешать два обстоятельства. [c.191]

Наблюдения в электронном проекторе доказывают, что в условиях адсорбционных исследований, описанных в разделе II, В, 1, ксенон оказывается подвижным и что энергия его связи с поверхностью зависит от ориентации кристалла. Подробности строения поверхности нити не известны установлено, однако, что это поли-кристаллический образец, цилиндрическая поверхность которого образована плоскостями с ориентацией (Мй). Поэтому коэффи циент конденсации должен представлять собой усредненную велИ чину, а перенос энергии, по-видимому, не является лимитируюшей стадией. [c.198]

Обнаруживаемое флэш-десорбцией существование множества состояний, которое в разделе II, В, 1, было отнесено за счет структурных эффектов, подтверждено наблюдением значительного диапазона энергий связи для ксенона, располагающегося на разных участках поверхности. Более того, уменьшение теплоты адсорбции, установленное макроскопическими измерениями, также, вероятно, зависит от строения поверхности — в электронном проекторе было обнаружено, что плоскости 111 заполняются в последнюю очередь и характеризуются меньшими энергиями связи, чем это обычно наблюдается для более шероховатых плоскостей. [c.200]

Хотя электронный проектор и способен давать подробные сведения об адсорбционных явлениях, его разрещение недостаточно [c.201]

Как отмечалось в разделе III, А, 1, это поле смещает плоскость изображения вследствие высокой плотности электронов проводимости в металле такое смещение должно быть невелико даже в полях, необходимых для ионного проектора. Используя классическую электростатику, Мюллер [79] представил смещение в следующем виде [c.221]

В электронном проекторе прямое наблюдение плоскостей 110 и 211 невозможно из-за высокой работы выхода, затемняющей адсорбционные процессы, которые могли бы в нем происходить. Однако это обстоятельство не должно служить ограничением в случае ионного проектора, поскольку можно считать, что воздействие образующегося гелиевого ионного изображения может сделать видимой данную область с адсорбированным веществом, не оказывая столь сильного влияния на другие области. [c.236]

Фотография поверхности вольфрама, экспонированной в водороде, представлена на рис. 67. Ионное изображение после адсорбции водорода по существу осталось неизменным. Однако из этого не следует, что атомы водорода невидимы. Картина этой поверхности при электронной эмиссии как до, так и после получения ионного изображения показывает, что водород полностью удалялся в процессе наблюдения в ионном проекторе. Поэтому тот факт, что изменения в ионном изображении не были обнаружены, нужно связать с удалением адсорбированного слоя. Это объяснение достаточно, но не является исчерпывающим для понимания отсутствия изменения изображения. [c.239]

Однако это наблюдение выявляет другой резко выраженный эффект, влияющий на работу проектора [61]. Воздействие на адсорбированный слой одного только приложенного поля можно проследить в электронном проекторе. Это осуществляется наложением подходящего положительного потенциала на экран для проверки электронной эмиссии, а затем обращением полярности для наложения более высокого поля для того, чтобы вызвать десорбцию. Измерения подобного рода позволяют установить, что слой водорода десорбируется только в поле / >5,4 в/А, но не в поле / 4,5 в/А, используемом для получения ионного изображения. Таким образом, удаление слоя водорода в ионном проекторе не является простой десорбцией под влиянием поля, а связано с присутствием гелия. [c.239]

Следовательно, такое ускорение десорбции полем следует приписать бомбардировке адсорбированного водорода электронами ( 10 электронов на каждый поверхностный атом в минуту), туннелирующими из газа, образующего изображение. В настоящее время это представляет собой одно из важнейших ограничений в использовании ионного проектора для адсорбционных исследований и вновь указывает на необходимость большой осторожности как при получении, так и при интерпретации изображения, возникающего в ионном проекторе. Однако влияние этой бомбардировки не так заметно в случае газов, отличных от водорода. [c.241]

Предварительная обработка образца для использования в ионном проекторе совершенно аналогична той, которую обычно проводят при работе с электронным проектором [69] Например, в случае вольфрама проволока толщиной 0,076 мм приваривается [c.245]

Окончательное формование проводится в проекторе после того, как давление упадет ниже Ю Э мм рт. ст. Часть адсорбированного вещества удаляется при нагревании образца до 1150° К. Затем острие очищается и сглаживается медленным испарением при комнатной температуре в полях до 4,5 в/А, как описано в разделе 1П, Б, 1. За ходом этой операции можно следить путем периодического обращения потенциала острия и экрана и наблюдения электронно-эмиссионного изображения. Если острие не изменяется, [c.246]

Адсорбционные слои можно изучать непосредственно методом электронного проектора. Электронный проектор основан на явлении вырывания электронов из микрокристалла сильным электрическим полем. Электроны падают на флуоресцирующий экран и создают на нем изображение поверхности острия, на котором светлым пятнам отвечают участки с наибольшей эмиссией. Увеличение доходит до 10 . По виду изображения можно отличить отдельные хемосорбированные молекулы и ионы. При адсорбции на вольфраме Нг дает ионы Н+ и Нг+, Ог—Ог , N2— Ыг+, СгНб—СгНб" и СН3+ и т. д. [c.192]

Рис. 1. Электронный проектор. Электроны движутся к флуоресцентполту экрану, давая увеличенное изображение острия.

Как уже было отмечено в разделе V, работа выхода металла, характеризующая энергию, необходимую для удаления из него электрона, в то же время сродство этого металла к электрону во многих случаях оказывает значительное влияние на величину теплоты хемосорбции. Истинная величина работы выхода различна для разных кристаллографических граней металла. Это положите качественно весьма эффектно демонстрируется эмиссионными изображениями, получаемыми нри помощи мюллеровского электронного проектора. В 1937 г. Мюллер [210], изучая автоэлектронную эмиссию с вольфрамового монокристал-лического острия, наблюдал, что грань 110 обладает наиболее слабой эмиссией электронов. Эмиссия с грани 211 была сильнее, далее следовала грань 100 и, наконец, наиболее сильной эмиссией обладала грань 111 . В настоящее время еще ие решен вопрос о том, действ нтельно ли эти кристаллические грани существуют на поверхности острия н.чи нет [211а, б, 212] Воз- [c.122]

Способ 2. Другой источник приближенных формул для полной л-электронн ой энергии основан на интегральном представлении проектора Я на подпространство, порождаемое собственными векторами, которые соответствуют положительным собственным значениям Х, МГ Предположим для простоты, что По( ) = 0. В работе [109] для двудольных МГ показано, что из интегральной формулы (11.1) для оператора 0(Л) следует, что [c.56]

Это ясно указывает на необходимость точной характеристики изучаемой поверхности даже для физической адсорбции. Исследования, проведенные с электронным проектором, указывают на сильную адсорбцию благородных газов преимущественно на определенных частях кристалла вольфрама, и это вполне может относиться к общему явлению, связанному с различными теплотами адсорбции на различных участках кристалла. Теплота адсорбции аргона на гранях <100) равна 2100 кал1моль, а на гранях (111) — 2600 кал моль. [c.203]

Как явствует из самого названия field emission mi ros ope , наблюдения в электронном проекторе основаны на эмиссии электронов из металла в область высоковольтного электрического поля. Электронный ток г в одномерной системе, в которой при описании металла пользуются приблил<ением для свободного электрона, выражается формулой Фаулера — Нордхейма [c.163]

Одно из наиболее важных преимуществ электронного проектора состоит в возможности установления чистоты поверхности. В большинстве методик (например, в случае флэш-десорбции или дифракции медленных электронов) о состоянии субстрата можно судить лишь косвенно на основании характера предварительной обработки поверхности или по последующему адсорбционному поведению. Вид эмиссионных картин чистых поверхностей, по крайней мере для металлов, устанавливают, используя в качестве эталона поведение вольфрама и других тугоплавких металлов. Что касается вольфрама, то условия, при которых можно получить чистую поверхность, давно известны. Эмиссионную картину такой чистой поверхности (рис. 34) идентифицируют по постепенному изменению интенсивности эмиссии в зависимости от направления. На графике Вульфа для металла точки пересечения располагаются только на направлениях, перпендикулярных нлотноупакованной плоскости. Только на этих направлениях поверхность является плоской и относительно неэмиттирующей. При переходе от одной грани с низким индексом к соседней ребра не должны встречаться и, следовательно, не должно быть резких изменений в интенсивности эмиссии. В противоположность этому на загрязненной поверхности примеси обычно удерживаются определенными гранями и дают резко выраженную и очень подробную картину, которую легко отличить от вида чистого эмиттера. В этом можно убедиться, сравнивая чистую поверхность никеля с загрязненной кислородом (рис. 40). Как общее правило, чем интересней вид эмиссионного изображения, тем грязнее поверхность. [c.178]

В опытах по адсорбции, когда система доходит до стационарного состояния при р=10 мм рт. ст., заполненной оказывается лишь небольшая доля поверхности. Если принять, что эта концен трация соответствует насыщению всей поверхности, то адсорбиро ванный атом ксенона должен будет иметь площадь поперечного сечения 50 А , что более чем в 3 раза превышает газовокинетическое значение. Разумнее считать, что заполнены только более шероховатые плоскости. Из рассчитанных отношений энергий связи, которые, по-видимому, находятся в хорошем согласии с экспериментальными результатами, полученными методом автоэлектронной эмиссии для плоскостей 111 и 130 , можно найти для теплоты адсорбции ксенона значения 5,4 и 4,5 ккал/моль на плоскостях 100 и 110 соответственно. В условиях кинетических опытов для ксенона, удерживаемого с энергией связи 6 ккал/моль, было обнаружено значительное испарение. Поэтому в ходе опыта р< <5-10 мм рт. ст.) заполнение для плоскостей 110 должно быть менее 10 атомов на 1 см , а для плоскостей 111 — менее 5 10 -. Это согласуется и с прямым наблюдением плоскостей 111 в электронном проекторе — при давлениях, сравнимых с поддерживаемыми в адсорбционных опытах, плоскости 111 заняты при 79° К, но свободны при 85° К. [c.199]

Даже из этого единственного частного примера ясно, что электронный проектор и флэш-десорбция существенным образом дополняют друг друга. Электронный проектор при соответствующем проведении опытов может дать подробные сведения о распределении адсорбированного вещества по поверхности и о скорости процессов на атомарном уровне, происходящих в самом адсорбированном слое. Необходимые для этих наблюдений поля таковы, что, по-видимому, не могут создать серьезных ирепятствий. С другой стороны, флэш-десорбция дает прямые сведения о кинетике молекулярного переноса между газовой фазой и поверхностью. Эти данные не только чрезвычайно важны для понимания кинетики гетерогенных реакций, но и позволяют легко сделать подробные выводы об энергетике связывания газа поверхностью. Без данных по автоэлектронной эмиссии трудно связать эту информацию со структурой и свойствами поверхностного слоя. И наоборот, без сведений, получаемых из макроскопических измерений, трудно однозначно установить природу кинетических процессов, ответственных за изменения, которые наблюдаются в эмиссионном микроскопе. [c.200]

Высоковольтное испарение дает поверхности, отличающиеся от получаемых термическими способами. Это становится очевидным из рассмотрения снимков изображений, получаемых в электронном и ионном проекторах для вольфрамов1 х эмиттеров, обработанных двумя указанными методами (т. е. полем и термически) [76]. [c.216]

Конечно, важнейшим параметром, который нужно знать, является само поле. Экспериментально оно определяется как разность потенциалов между острием и экраном. Однако весьма точное значение поля ( 15%) на расстоянии нескольких атомов от поверхности можно получить, исходя из общей формы эмиттера по методике, уже разработанной для электронного проектора [446]. При этом напряженность микрополя в данном атомарном центре можно определить из геометрии. Так, для полусферического выступа на плоскости поле усиливается в три раза, а для излома на поверхности кристалла, как было установлено, это усиление достигает 1,8-кратной величины. Использованная методика дает поля, хорошо согласующиеся с определяемыми из уравнения (49) без какой-либо поправки на поляризацию [78]. Однако, когда речь идет об адсорбированных атомах, требуются некоторые уточнения. [c.221]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология